CC BY
38
Ключевые слова: продовольственная безопасность; продовольственный рынок; уровень потребления продовольствия.
Оптимизация ингредиентного состава функциональных пищевых продуктов (блюд) с заданными свойствами (показателями химического состава и энергетической ценности) проведена нами на примере продуктов для питания шахтеров на основе разработанной авторами математической модели, о чем сообщалось ранее [1, 2]. Критериями оптимизации в данной модели выбраны нормы физиологической потребности в пищевых веществах (нутриентах) и энергетической ценности для соответствующего контингента питающихся [3]. В общем виде разработанный нами алгоритм решения оптимизационной задачи включает [1]:
• анализ предпосылок и перспектив разработки нового пищевого продукта (блюда) с заданными свойствами;
• определение перечня свойств, которые должен содержать пищевой продукт (блюдо) при потреблении целевой потребительской группы;
• обоснование и ранжирование функций (критериев оптимизации);
• обоснование и выбор ингредиентного состава (сырья) для моделирования требуемых функций (ядро товара);
• определение границ интервалов удельного веса ингредиентов, их приоритетности и целесообразных ограничений (экономических, технологических, органолептических свойств, потребительских традиций, привычек и др.);
• моделирование органолептических свойств нового пищевого продукта (расширенный товар);
• конструирование технологической схемы производства пищевого продукта (блюда), обеспечивающей требуемые сенсорные свойства;
• обоснование и выбор показателей потерь лабильных нутриентов в зависимости от выбранных видов технологической обработки сырья;
• проведение математического эксперимента с целью обеспечения соответствия нутриентного состава пищевого продукта (блюда) нормируемым показателям;
• экспертная оценка соответствия оптимизированного ингредиентного состава планируемой модели: по показателям химического состава и энергетической ценности (приоритетные в данной концепции), по соблюдению выбранных интервалов доли ингреди-
Эволюционная методология
проектирования
функциональных продуктов
В.М. Киселев, д-р техн. наук, проф., Е.Г. Першина
Кемеровский технологический институт пищевой промышленности
ентов в составе пищевого продукта (блюда);
• проведение технологического эксперимента с целью обеспечения соответствия конструируемого пищевого продукта (блюда) заданным показателям органолептической ценности (расширенный товар): при соответствии -переход на следующую процедуру; при несоответствии - возвращение на предыдущие;
• экспертная оценка соответствия органолептических показателей пищевого продукта (блюда) заданным параметрам;
• утверждение ингредиентного состава и технологических режимов приготовления пищевого продукта (блюда);
• расчет сырьевого состава пищевого продукта (блюда) с учетом норм потерь при технологической обработке сырья (формализованный товар);
• проведение апробации для подтверждения соответствия разработанных рецептур и технологических режимов условиям реальной производственной среды;
• проведение потребительских дегустаций разработанного пищевого продукта (блюда) для подтверждения соответствия его органолептических свойств ожиданиям (пищевым традициям) целевой потребительской группы;
• санитарно-эпидемиологическая экспертиза разработанных рецептур и технологических режимов пищевых продуктов (блюд) для подтверждения режимов и сроков хранения: при соответствии санитарно-эпидемиологическим требованиям - переход к следующей процедуре; при несоответствии -к предыдущей;
• утверждение технологического регламента и получение санитарно-эпидемиологического заключения.
Проведен широкомасштабный технологический эксперимент по применению методологии формирования ассортимента товаров, основанной на концепции паритета потребностей участников товародвижения в сфере общественного питания. Результатом технологического эксперимента по оптимизации нутриент-
ного состава и энергетической ценности функциональных продуктов питания (блюд) для лечебно-профилактических рационов питания шахтеров в соответствии с нормами, рекомендованными ИП РАМН, стали рецептуры (ассортиментные перечни) 146 блюд для подземного питания шахтеров [3, 5, 6].
Эксперимент касался оптимизации структуры ассортиментного перечня рационов шахтеров и ингредиентного состава отдельных блюд, предназначенных для лечебно-профилактического питания в подземных условиях. Границы исследования охватывали три группы рационов и семь групп блюд (первые и вторые блюда для шахтеров, относящихся к четвертой и пятой категориям тяжести труда; шахтеров, нуждающихся по состоянию здоровья в диетическом питании, а также напитки, предназначенные для всех трех групп шахтеров).
Для технологического эксперимента, согласно разработанной нами концепции паритета потребностей [4], помимо экономических интересов работодателей, учитывали социальные критерии. Применимость методологии формирования ассортимента товаров изучали в этой серии оптимизационных экспериментов на основе предложенной нами Vital-концепции [4], утверждающей приоритетность среди ряда потребностей участников товародвижения нормируемых показателей пищевых веществ и энергии, обеспечивающих потребителям повышение резистентности организма и, как следствие, снижение заболеваемости (в том числе профессиональной) и повышение работоспособности. Необходимостью привлечения Vital-концепции послужили результаты предварительных гигиенических исследований взаимосвязи состояния питания шахтеров анализируемых предприятий со статистикой их заболеваний [7]. Установлена статистически достоверная положительная корреляция (г=0,9) между фактором питания шахтеров и уровнем заболеваемости. Для устранения отмеченных недостатков в организации подземного питания шахтеров использована методология формирования ассортимента
ПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ
товаров в границах ингредиентного состава отдельных блюд.
Цель технологического эксперимента - приближение удовлетворения потребностей питания шахтеров к нормируемым величинам нутриентов и энергии. При расчете оптимального ингредиентного состава готовых к употреблению блюд и рационов учитывали справочные величины содержания этих нутриентов в исходном сырье, а также норм их потерь при соответствующих видах кулинарной обработки и хранении готового блюда в горячем виде [8, 9, 10, 11]. В качестве ограничивающего фактора рассматривали экономические критерии стоимости разрабатываемых блюд для работодателей и ожидаемую экономическую эффективность от применения этих блюд в питании шахтеров.
Ингредиенты оптимизированных рецептур блюд подвергали технологической обработке в последовательности, адекватной виду исходного сырья. Технологический регламент включает рецептуру, нормы потерь при кулинарной обработке, технологию приготовления, отпуска, показатели органолеп-тической оценки, необходимость и целесообразность использования в рационе подземного питания этой группы шахтеров хлеба, горячих напитков и витаминов в виде драже.
Результаты проведенного нами широкомасштабного эксперимента показали, что оптимизированный ингреди-ентный состав разработанных блюд находится в высокой степени согласованности с рекомендуемыми нормами содержания пищевых веществ и энергии, т. е. в состоянии паритета потребностей по социальному критерию. Отклонения от норм по большинству из параметров оптимизации не превышают 10 %, что для условий эксперимента отражает высокую степень приближения к паритету потребностей участников этого канала товародвижения.
С учетом согласия работодателей на приемлемость стоимости оптимизированных ингредиентных составов блюд (на основании соотношения этих стоимостей с иными рыночными предложениями и с возможным экономическим эффектом от использования этих блюд в питании шахтеров) можно сделать заключение о достижении паритета потребностей участников товародвижения.
Проведенный оптимизационный эксперимент по проверке применимости методологии формирования ассортимента товаров, основанной на концепции паритета потребностей и Vital-кон-цепции, показал возможность, необходимость и целесообразность применения указанных разработок в практике предприятий общественного питания.
Вместе с тем, отметим, что разработанные функциональные продукты по мере накопления наукой и технологией новых знаний и возможностей морально устаревают. Использованная нами математическая модель оптимизации нутриентного состава продуктов питания из природных ингредиентов приводит к компромиссу погрешностей, что нарушает требование физиологических норм в части микронутриентов. Такого рода компромиссы свойственны и для других исследователей, работающих над той же проблемой [12, 13].
Эволюционно новым путем применения разработанных функциональных продуктов питания могут стать превращения их в пищевые концентраты путем обезвоживания сублимационным методом. Такие пищеконцентраты в сравнении с функциональными продуктами в виде блюд для подземного питания шахтеров обладают рядом новых возможностей:
• расширяется диапазон сфер применения функциональных продуктов питания - всюду, где требуется коррекция сложившегося пищевого статуса;
• возникает возможность коррекции содержания нутриентов путем внесения БАД в готовые пищевые многокомпонентные смеси, что также обсуждалось ранее;
• увеличиваются сроки хранения функциональных продуктов питания ввиду обезвоживания ингредиентов, входящих в их состав, и снижения энергозатрат, необходимых для их хранения;
• при удлинении сроков хранения и отсутствии специальных термических условий для хранения пищевых концентратов появляются новые возможности для распространения на удаленных географических рынках, что создает предпосылки крупно серийного производства функциональных продуктов питания на высокомеханизированных и автоматизированных предприятиях и, как следствие, повышения экономической эффективности их производства, т. е. соответствия концепции паритета потребностей участников каналов товародвижения, включая в качестве участников и конечных потребителей товаров.
В рамках эволюционного развития вышеуказанных функциональных продуктов питания для шахтеров нами модифицирован алгоритм их проектирования. Для этого на этапе оценки соответствия расчетных значений нутриент-ного состава требованиям физиологических норм в рецептуру проектируемых функциональных продуктов добавляются те компоненты, дефицит которых нельзя устранить. Источником дефицитных нутриентов на этом этапе
могут выступать концентраты пищевых продуктов или непосредственно сами БАД.
Реализацию модифицированного алгоритма проектирования функциональных продуктов продемонстрируем на примере разработки рецептуры и технологии производства концентрата пищевого второго блюда быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами», обогащенного витаминами. Пищевой концентрат представляет собой смесь предварительно подготовленных продуктов и выпускается в пакетированном виде.
Для приготовления концентрата пищевого второго обеденного блюда «Говядина тушеная с овощами» используются сырье и материалы, отвечающие требованиям соответствующей нормативно-технической документации: картофель, морковь, лук репчатый, говядина сублимационной сушки; жир порошковый FATTICS 60 РШ; томат-пюре сушеный; крахмал модифицированный; лук (зелень), зелень петрушки, чеснок сушеные; перец черный и красный молотые; соль поваренная пищевая; ароматизатор говядина; глу-тамат натрия; витамины Е, В1 В2, ни-котинамид, клетчатка. Все нутриенты добавлены в ингредиентный состав пищеконцентрата для коррекции их дефицита в составе функционального продукта питания, разработанного ранее в виде блюда для подземного питания шахтеров.
По органолептическим показателям готовое блюдо из пищевого концентрата соответствовало следующим требованиям: внешний вид и цвет - свойственный одноименному второму обеденному блюду, приготовленному кулинарным способом, мясо - в виде кусочков фарша; мясо, овощи и прочие продукты равномерно распределены в массе готового продукта; вкус и запах- свойственный одноименному блюду, приготовленному кулинарным способом, с соответствующим данному виду блюда вкусом и запахом мяса, томата, пряностей, овощей, Не допускаются посторонние привкус и запах; консистенция - свойственная одноименному второму обеденному блюду, приготовленному кулинарным способом, говядина сублимационной сушки - слегка упругая, допускается волокнистость говядины сублимационной сушки.
По физико-химическим показателям пищевой концентрат второе блюдо быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами» должен соответствовать требованиям: массовая доля влаги - не более 10 %; массовая доля жира в пересчете на сухое вещество -не менее 20 %; массовая доля мине-
Таблица 1
Микробиологические показатели качества пищевого концентрата
Показатель Допустимая норма
МАФАнМ, КОЕ/г, не более 5000
Плесени КОЕ/г, не более 50
..„„ ________ Патогенные, в том пр°дукта, числе сальмонеллы г, в которой не допускаются БГКП (колиформы) 25 1,0
Таблица 2
Содержание токсичных элементов и радионуклидов
Показатель Допустимый уровень его содержания, мг/кг (для радионуклидов, Бк/кг), не более
свинец 1,0
Токсичные мышьяк 0,2
элементы кадмий 0,1
ртуть 0,03
Радионук- цезий 137 Бк/кг 170
лиды стронций 90 Бк/кг 120
Таблица 3
Рецептура пищевого концентрата
Компонент Норма закладки, кг на 100 кг
Картофель сублимационной сушки 37,375
Морковь столовая сушеная П\/к' прпцдткм/i f~\/i 1 ipmkii/i 8,05 0 58
JlyiN UCI nalDI V\ \_y ШСП Dl V\ Говядина сублимационной сушки ТпУЛТ-тППР i~\/l 1 IPMkl 1/1 16,10 5,75
i ома i пюре сушеный Жир порошковый FATTICS 60 PW ЛЛ Г\ П M rhl/11 1 m ПП D Э Ul Ul L 1 m 18,40 9 20
крахмал модифицированный Лук (зелень) сушеный -iûnûUL (~\ / 1 1 i^I 1 п ПСТГ1\/ 1 1 11/ M 0,230
зелень сушеная пе1рушки Чеснок сушеный Прпр| 1 Ц Р П1-1 k 11/1 КИП ПОТ к 11/1 0,345 0,345 0,242 0,029
1 ICUCU, nCpriDIl'l IVIVJJ 1 VJ 1 D1V\ Перец красный молотый ГлПк ПОДЛ ПРИ МЛ Я ГИ/ИИРДЛЯ 0,058 1 438
V_W J 1 D 1 IVJ Du kJC. П Г1 a Л I il/il I irnfin Ароматизатор говядина Гп\/тлмят Мл 1,495 0 115
1 лу 1ама1 но Витамин Е 0,00051
Витамин В. 0,00012
Витамин В2 0,000098
Никотинамид 0,00058
Клетчатка 0,6785
Итого сырья 100,00
Таблица 4
Пищевая и энергетическая ценность пищевого концентрата
Показатель Значение показателя (на 100 г)
Энергетическая ценность, ккал белки Пищевая ценность жиры углеводы 94,88 3,91 5,48 13,77
Витамин В1, мг, не менее 0,086 0,088
Никотинамид, мг, не менее 1,28
ральных примесей (зола нерастворимая в 10 %-ном растворе соляной кислоты) - не более 0,01%; массовая доля металлических примесей (размер частиц не должен превышать 0,3 мм в наибольшем линейном измерении) -не более 3-10-4%; не допускается наличие посторонних примесей, плесени, видимой невооруженным глазом, зараженности амбарными вредителями; восстанавливаемость для концентрата быстрого приготовления - не более 15 мин.
По микробиологическим показателям качества пищевой концентрат второе блюдо быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами» должен соответствовать требованиям Сан-Пин 2.3.2.1078 (индекс 1.9.4.4), указанным в табл. 1.
По содержанию токсичных элементов и радионуклидов пищевой концентрат второе блюдо быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами» должен отвечать требованиям СанПин 2.3.2.1078 (индекс 1.9.14, индекс 1.9.4), приведенным в табл. 2.
Пищевой концентрат второе блюдо быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами» вырабатывается по рецептуре (кг на одну порцию), приведенной в табл. 3.
Концентрат пищевой для розничной торговой сети упаковывается в разовую индивидуальную упаковку массой 174 г. Для упаковывания продукта применяют материалы на основе полимеров (полиэтилен, полипропилен, поли-этиленфталат), металлизированные алюминиевой фольгой, или другую упаковку, разрешенную органами ГСЭН РФ для контакта с пищевыми продуктами и обеспечивающую их сохранность в процессе транспортировки и хранения. Срок годности концентратов пищевых вторых блюд быстрого приготовления в упаковке на основе алюминиевой фольги или комбинированных с фольгой других материалов не более 12 мес.
Пищевая и энергетическая ценность пищевого концентрата второго блюда быстрого приготовления «Говядина тушеная с овощами», обогащенного витаминами, приведена в табл. 4.
Разработанные нами рецептура и технология пищеконцентратов функциональных продуктов питания апробированы в условиях производства на ООО «Арт-Лайф» (г. Томск).
Эволюционно новый алгоритм проектирования функциональных продуктов с заданными нутриент-ным составом и функциональными свойствами позволяет сделать такие продукты питания пищевыми концентратами путем обезвоживания их ингредиентов сублимационным методом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Киселев В.М., Астраков В.М. Методология формирования функциональных продуктов питания//Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 2. С. 43-46.
2. Киселев В.М. Методология конструирования и практические аспекты технологии производства блюд и кулинарных изделий целевого назначения// Политика здорового питания в России: материалы VII Всероссийского конгресса. - М., 2003, с. 240-241.
3. Киселев В.М., Поздняковский В.М. Питание шахтеров: Научные основы и практические рекомендации (монография). - Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2004.
4. Киселев В.М. Управление ассортиментом товаров: товароведный и маркетинговый подходы (монография). - Москва-Кемерово: Объединенное издательство «Российские университеты», 2004.
5. Киселев В.М., Шакирова Р.З., Волкова В.А., Сандракова И.В. и др. Сборник рецептур для шахтеров//Обще-ственное питание. 1989. № 5. С. 37.
6. Киселев В.М., Шакирова Р.З., Корчагина Т.Л. и др. Рецептуры блюд для подземного питания шахтеров/Рекомендации по организации питания шахтеров в подземных условиях. Утв. Кулинарным Советом УРСа по Кузбассу. Согласовано НИИОП Минторга СССР. - Кемерово: РИО ПО Северокузбассуголь, 1989.
7. Першина Е.Г. Новая парадигма пи-тания//Вестник РГТЭУ. 2009. №2 (29). С. 117-122.
8. Химический состав блюд и кулинарных изделий. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий: в 2-х т./Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. Т. 1. - М.: ВИНИТИ, 1994.
9. Химический состав блюд и кулинарных изделий. Справочные таблицы содержания основных пищевых веществ и энергетической ценности блюд и кулинарных изделий: в 2-х т./Под ред. И.М. Скурихина, М.Н. Волгарева. Т. 2. - М.: ВИНИТИ, 1994.
10. Химический состав российских пищевых продуктов: Справочник/Под ред. И.М. Скурихина, В.А. Тутельяна. -М.: ДеЛи, 2002.
11. Эрл М. Справочник по витаминам и минеральным веществам. - М.: Медицина и питание, 2000.
12. Тутельян В.А., Самсонов М.А., Каганов Б.С., Батурин А.К. и др. Картотека блюд диетического (лечебного и профилактического) питания оптимизированного состава: Практ. руководство. - М.: Национальная ассоциация клинического питания, 2008.
13. Доронин А.Ф., Шендеров Б.А. Функциональное питание.- М.: «Грантъ», 2002.
